Dichroitische Spiegel in der Agriphotovoltaik

Agrovoltaik oder Photovoltaik in der Landwirtschaft ist ein strategischer und innovativer Ansatz, der die Energieumwandlung durch Photovoltaik (PV) mit landwirtschaftlicher Produktion kombiniert und Synergien bei der Produktion von Nahrungsmitteln, Energie und Wasser sowie die Erhaltung der ökologischen Landschaft ermöglicht. Verschattungsmanagement, Intensitätsanpassung und spektrale Verteilung ermöglichen es innovativen PV-Systemen, erhebliche Mengen an Strom zu erzeugen, ohne die landwirtschaftliche Produktion zu beeinträchtigen. Weltweit wurden bereits Demonstrationsprojekte entwickelt und es gibt einen reichen Erfahrungsschatz mit verschiedenen Designlösungen für den kommerziellen Einsatz. Eine dieser neuen Technologien ist die Konzentrator-Photovoltaik (CPV). Das CPV verfügt über hervorragende spektrale Verarbeitungsfähigkeiten und eine hochkonzentrierte Stromerzeugungseffizienz, was es zu einer perfekten Lösung für die Integration mit der Photosynthese macht. Diese Studie zielt darauf ab, das Arbeitsprinzip von CPV-Modulen unter Berücksichtigung landwirtschaftlicher Anwendungen darzustellen und die jüngsten Fortschritte in der konzentrierten Agrivoltaik zu diskutieren. Bei diesem Verfahren wird das Problem der Abschattung durch zwei Hauptstrategien gemildert: (i) parabolische Gläser, die mit einem mehrschichtigen dichroitischen Polymerfilm bedeckt sind, der Strahlung im nahen Infrarot (NIR) auf die im Fokusbereich installierten Solarzellen reflektiert und Photonen in den Bereich überträgt Bereich photosynthetisch aktiver Strahlung (PAR) und (ii) hochtransparente, der Sonne nachgeführte Lamellen oder Fresnel-Linsen, die direktes Sonnenlicht auf die Solarzellen konzentrieren, um Strom zu erzeugen. Bei der letzteren Lösung wird das verbleibende diffuse Sonnenlicht auf den Boden gerichtet, um von wachsenden Pflanzen genutzt zu werden. Obwohl der CPV-Entwicklungstrend aufgrund der niedrigeren Kosten von kristallinem Silizium langsam war, Die Entwicklung von CPV für die Landwirtschaft mit genauer spektraler Trennung könnte diese Branche wiederbeleben. In dieser Hinsicht sind mehr Forschung und Entwicklung erforderlich, um die Eignung von Materialien zu bewerten, die die Sonnenstrahlung spalten, und ihre Auswirkungen auf die elektrische Leistung von CPV-Modulen unter Berücksichtigung der Physiologie von Pflanzen. mehr https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0306261923001630